专利名称：用于移动通信设备的多按钮控制耳机的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于移动通信设备的耳机。更具体地，本发明 涉及一种具有多按钮控制和标准耳机插孔的用于移动通信设备的耳背景技术在最初发展移动通信设备时，移动设备的主要功能是为个人提供 一种与其它个人进行通信的方式，而不需要陆上线路。随着移动通信 设备技术的改进，添加了更多功能，例如电子邮件、联系人数据库、或日历。在移动通信设备的最新发展趋势中，已经添加了诸如MP3播 放器和摄像机之类的新功能，从而导致了多功能的移动通信设备。为了让用户收听MP3播放器，典型地需要耳机，该耳机优选地包 括远程控制，以便用户能够控制移动通信设备中的MP3播放器。然而， 典型地这些耳机针对每一移动通信设备而言各不相同。现有的耳机包 括不标准的耳机插孔，该耳机插孔被插入唯一的移动通信设备内的相 应插槽。因此，用户需要根据他们正在使用的移动通信设备来购买特 定的耳机。当前，具有随移动通信设备一同使用的标准插孔的耳机仅具有单 个按钮，用于屏蔽呼叫或发起语音激活的拨号。典型地，单按或长按 可以激活不同功能。然而，这些单按钮控制只能提供两种不同的控制 信号。备选地，具有多按钮控制的某些耳机使用不标准插孔来实现，因 此需要更新移动通信设备，以便能够容纳不标准插孔。因此，在每个 移动通信设备中需要附加的硬件，以容纳不标准插孔。在每个耳机中 还需要附加的导线。因此，希望提供一种用于移动通信设备的新型耳机，其具有多按 钮控制，并使用标准耳机插孔。发明内容本发明涉及一种用于移动通信设备的耳机，其具有多按钮控制， 并使用标准耳机插孔来实现。通过微处理器对该多按钮控制进行解码， 然后通过麦克风线将编码的信号从处理器传送到手机。按照这种方式， 通过使用标准插孔，在手机中不需要附加的硬件。手机上仅需要用于 对麦克风输入端上的信号进行解码的软件。一方面，本发明可以提供一种耳机，该耳机包括标准耳机插孔， 具有用于激活移动通信设备上的命令的多按钮控制，该多按钮控制包 括多个按钮，其中每个按钮表示至少一个该命令；以及控制器，连 接至该按钮组的每个按钮；其中，当控制器检测到按钮之一的压下时， 该控制器确定哪个按钮被按压，并向移动通信设备传送与该按钮相对 应的控制信号。在另一实施例中，该控制器可以是处理器或专用集成电路 (ASIC)o此外，可以在编码控制信号模式下对所传送的控制信号进行编 码，由此从包括以下模式的组中选择编码控制信号模式多次按压控 制信号模式、脉冲序列控制信号模式、唯一频率(unique frequency) 控制信号模式、双音多频(DTMF)控制信号模式以及脉冲宽度控制 信号模式。在一个实施例中，控制器可以是用于存储与所述按钮组合中的 每一个按钮相关联的控制信号信息的数据库；以及用于将所述按钮的 压下与控制信号相关联的模块。在另一实施例中，提供了一种用于移动通信设备的耳机，其包括 一组扬声器，用于将声音从移动通信设备传送给用户；多按钮控制， 用于控制来自移动通信设备的声音；以及标准插孔，用于将耳机连接 到移动通信设备，以及用于将来自多按钮控制的信号传送到移动通信 设备，以向扬声器提供该声音。通过审阅结合附图对本发明的特定实施例的下列描述，本发明的 其它方面和特征对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。
现在将参考附图仅以示例方式来描述本发明的实施例，在附图中图l是移动通信设备和耳机的示意图；图2是耳机的电路的示意图；图3是根据实施例的耳机的电路的示意图；图4是用于耳机的编码方案的图示；图5是根据另一实施例的耳机的电路的示意图；以及 图6是概述了耳机使用方法的流程图。
具体实施方式
总体上，本实施例提供了一种用于移动通信设备的耳机的方法和 系统。该耳机包括多按钮控制，并使用标准插孔来连接到移动通信设 备。转到图l，提供了一种移动通信设备IO (或手机)的示意图，该 移动通信设备10具有由此连接的耳机12。耳机12还包括具有多个按钮 16的多按钮控制器14。按钮的数目理论上是无限制的，然而，该数目 由控制器4的大小所限定。耳机12还包括至少一个耳塞18，每一个耳 塞18包括一个扬声器(如图2所示)。耳机12通过标准插孔连接至移动 通信设备IO。麦克风15也被包括在耳机12中。转向图2，示出了典型地被安装在印刷电路板组件21上的标准耳 机12的电路20。耳机12包括用于将耳机连接到手机的标准插孔或插头 22。插头22包括麦克风部分24、左扬声器部分26、右扬声器部分28和 接地部分30。插孔22通过多条导线32连接到电路20。在当前实施例中，电路20包括一组连接器34，用于从插孔22内的 相应位置容纳导线32。麦克风连接器34a连接到第一电容器36和电感器 38。电感器38的输出连接到并联的多个元件。该多个元件包括开关40、齐纳二极管42、第二电容器44、麦克风46和第三电容器48。第二电感 器50位于接地连接器34b与并联元件的输出端之间。第二电感器50的输 出端沿着一对扬声器52的一侧连接到地。左扬声器部分连接器34c和右 扬声器部分连接器34d也连接到其相应的左扬声器和右扬声器52。将被 理解的是，扬声器典型地位于耳机12的耳塞18内，然后耳机12被插进 用户的双耳中，因此用户可以收听来自移动通信设备的输出。在操作中，齐纳二极管42用于控制可能在耳机12内体验到的静电 放电(ESD)。电感器38和第一电容器36为各个通用分组无线业务(GPRS)频带提供宽带滤波器。该滤波器减少和/或防止耳机获得并通过麦克风 线传送GSM脉冲。这已知为GSM蜂音。最后，开关40使手机检测到的作为信号的麦克风偏压电流短路。转向图3，示出了根据一个实施例的具有多按钮控制60的耳机12 的实施例的示意图。在每一实施例中，使用用于连接移动通信设备IO 的标准耳机插孔22来实现耳机12。在本实施例中，示出了用于实现多 按钮控制60的电路62，其使用一个替换物(substitution)连接到图2 中的标准耳机电路20。使用场效应晶体管(FET) 64代替开关40。使用 标准耳机和标准插孔的多按钮控制的实现提供了以下益处不必为了 随耳机一起操作而改变移动通信设备。按照这种方式，由于该移动通 信设备不必被更新为包括用于容纳耳机插孔的额外硬件，因此该移动 通信设备可以容纳这里所公开的耳机或具有标准插孔和一个控制按钮 的现有耳机。因此，为了使手机识别连接到了哪一种耳机，手机优选地包括用 于进行该确定的电路。在一个实施例中，当耳机检测到麦克风偏压时， 可以由耳机传送要由手机解码的预定信号。这可以通过简单地将控制 器66的输出端连接至处理器的插头输出端的麦克风部分来实现。还可 以沿着该连接设置滤波器网络71，以减少噪声。电路62包括优选地具有低功耗的控制器66 (例如处理器)和电池 68。电池68优选地是可再充电的电池或者在耳机连接到移动通信设备 时可通过麦克风偏压来进行充电的法拉电容器。如果使用麦克风偏压， 则很可能需要升压电路来将麦克风偏压上的电压升高至1.8V以上。备选地，该电池可以是一次性使用的电池，并在其电能从电池68完全放 电时替换该电池。表示多按钮控制上的每个按钮的一连串开关70连接至处理器66。 在图3中，将开关70标注为B1、 B2、 B3、 B4、 B5和B6。例如，Bl可以表 示静音按钮，B2可以表示倒带按钮，B3可以表示音量下降按钮，B4可 以表示倒带按钮，B5可以表示快进按钮以及B6可以表示播放/暂停按 钮。将被理解的是，开关的数目是无限制的，但是其取决于多按钮控 制的物理大小。每个按钮还连接到地72。处理器内是用于存储控制信 息的存储器或数据库67、以及用于确定哪个开关70被按压的模块69。在本实施例中，处理器68的输出端连接到FET 64。下面针对控制 60的操作进行讨论，该连接提供了用于控制手机的必要信号。图4提供了对从耳机传送到手机的控制信号进行编码的各种方法 的示例。编码控制信号模式A针对多次按压，编码控制信号模式B针对 脉冲信号，编码控制信号模式C针对唯一频率，编码控制信号模式D针 对双音多频(DTMF)以及编码控制信号模式E针对脉冲宽度。将被理解 的是，每个耳机优选地仅操作于编码控制信号模式之一，但是在一些 实施例中，根据所需要的功能，耳机可以操作于多个控制信号模式之 下。在本实施例中，该电路是针对操作于如图4所示的控制信号模式 A、控制信号模式B或控制信号模式E下的多按钮控制60而实现的。将被 理解的是，每个耳机优选地操作于单一控制信号模式下。然而，将被 理解的是，某些实施例可以釆用多个控制信号模式。当推动开关串70 或按钮之一时，从开关向处理器66传送信号。处理器66内的模块69接 收该信号(图6中的步骤200)，然后确定哪个开关70被按压(步骤202)。 在确定了开关之后，该模块随后访问数据库67，以确定与所按压的开 关70相对应的或相关联的控制信号(步骤204)。例如，如果用户希望在按压B6之后播放音乐，则该软件模块69确 定B6被按压，并访问数据库/存储器67，以确定需要从多按钮控制传送 以播放音乐的信号。如图4所示，与针对模式A的B6相对应的信号是6个脉冲的串。然后，将该脉冲从处理器66传送到FET 64。该脉冲由FET 64识别，然后 FET64通过使麦克风接地短路来将该脉冲信号翻译(translate)到插 孔22 (步骤206)。然后，插孔22将该信息传送到接收该脉冲信号的手 机(步骤208)。手机内的处理器随后对脉冲信号进行处理，以确定与 所传送的信号相对应的命令(步骤209)。在本示例中，该处理器确定 所发出的播放音乐命令，然后执行该命令，并向耳机传送响应(步骤 211)。因此，在本示例中，该移动通信设备播放音乐，然后通过插孔 22将音乐传送回耳机，然后耳机接收到响应，并将音乐传送到扬声器 (步骤210)。然后，用户能够在他们的耳机上享受收听音乐。类似地，如果己 经在播放音乐，则用户可以通过按压相关按钮来选择停止音乐、将音 量调高或调低。如前所述，执行图6中所概述的方法，以将必需信号传 送至手机，来执行该命令。在备选实施例中，例如如果多按钮控制正操作于编码控制信号模 式B下，则通过使用脉冲序列，图4示出了要从处理器传送到耳机的信 号的性质。典型地，将开始脉冲传送到FET，以指示已按下了按钮。然 后，该开始脉冲后面跟随着与被按压的按钮数目相对应的一连串脉冲。 例如，如果按下了B1，则在开始脉冲之后提供单个脉冲，如果按下了 B2，则提供两个脉冲。向按钮B3、 B4、 B5和B6提供类似的脉冲流。在更具体的示例中，该开始脉冲可以是在传送控制信号脉冲流之 前具有10ras中断的20uis脉冲，每个脉冲持续lms。在另一实施例中，当使用方波脉冲时，该电路还包括一组电子元 件，其限制了方波脉冲的转换速度，以降低在传送到扬声器的音频中 听到的按钮电位。在一个实施例中，这可以通过在FET与处理器56之间 添加电阻器/电容器(RC)网络来实现。可以通过标准脉冲宽度调制 (PWM)方法来实现较精细的转换速率控制。然后，通过插孔22将该脉冲序列从FET传送到耳机10。耳机10内 的处理器识别开始脉冲，并处理随后的脉冲串，以确定哪个按钮被按 压。在确定了来自控制的命令之后，该移动通信前进到执行该命令， 并通过扬声器将结果传送给用户。转向图5，示出了针对移动通信设备10的多按钮控制14的第二实施例。在本实施例中，将该处理器的输出直接连接到插孔22，然而， 该输出是通过分压器74传送的，该分压器74用于确保以可与麦克风输 出相比的预定电平将该信号传送到该插孔。本实施例的操作利用相对 于图6中所概述的方法的相同方式。然而，处理器所传送的信号的性质 不同。在本实施例中，当控制信号操作于模式C时，以不同频率传送控 制信号，以使得该插孔将信号传送到耳机，耳机对该频率进行解密， 然后执行所请求的任务。在备选实施例中，该处理器的输出也连接到 FET 64。在一个实施例中，如果按下B1，则处理器66以3400Hz传送信号， 然后该信号由手机10经由插孔22接收。一旦手机以3400Hz接收到信号， 则处理器识别出B1被按下。类似地，如果按下B2，则将信号以3600Hz 传送到移动通信设备。为了防止任何干扰，所选择的与按钮相关联的 每一个频率都在音频范围之外，因此用户不会体验到任何干扰或扰乱。电池68允许自给自足的控制，并且不会消耗移动通信设备内的电 池。因此，通过利用低功率处理器，电池68的寿命被延长并且基于常 数而不必改变。电池的重要性是不需要来自手机的任何附加连接来向 手机中的处理器提供电能。如果耳机操作于模式D下，则使用DTMF来选择和区分信号。在备选实施例中，处理器66可以由专用集成电路(ASIC)取代， 以降低控制16的成本、功耗和大小。在备选实施例中，在组合多个编码控制信号模式时，可以提供由 各个控制信号模式所控制的不同功能。例如，模式A可用于控制MP3播 放器，而模式B可以用作在移动通信设备上玩游戏的操纵杆。在本实施例中，该多按钮控制包括用于确定耳机操作于哪个模式的开关或控制， 以确保处理器66正确地执行了编码。另一实施例可以包括控制器16， 控制器16在一个模式下用作多媒体控制，而在第二模式下用作电话拨 号器。具有多个编码控制信号模式的实施例还可以允许耳机具有更通 用的用途，其中不同手机需要特定的编码控制信号模式。备选地，移动通信设备可以在当前操作于一种模式下，但是在其 它实施例中，该移动通信设备可以操作于第二模式。按照这种方式， 该耳机可用于移动通信设备的当前和其它版本，以向用户提供更多灵 活性。在前述描述中，为了说明，提出了大量细节，以提供对新型耳机 的实施例的彻底理解。然而，本领域的技术人员将理解，不需要这些 特定细节来实践本发明。在其它实例中，以框图形式示出公知的电结 构和电路，以免混淆本发明。例如，不提供关于这里所描述的实施例 是否被实现为软件例程、硬件电路、固件或其组合的特定细节。本发明的上述实施例仅旨在作为示例。本领域的技术人员可以在 不背离本发明的范围的情况下，实现对特定实施例的更改、修改和改 变，本发明的范围仅由这里所附的权利要求限定。
权利要求
1.一种耳机，具有标准耳机插孔和多按钮控制，所述多按钮控制能够激活具有用于容纳所述标准耳机插孔的装置的移动通信设备上的命令，所述多按钮控制包括一组按钮，每个按钮表示所述命令之一；以及控制器，与所述按钮组的每个按钮相连；其中，当所述控制器检测到针对所述按钮组中的所述按钮之一的按压时，所述控制器确定哪个按钮被按压，并向所述标准耳机插孔传送与所述按钮相对应的控制信号。
2. 根据权利要求1所述的耳机，其中，所述控制器是处理器或专用集成电路'ASIC'。
3. 根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述控制信号是以编 码控制信号模式来编码的。
4. 根据权利要求3所述的耳机，其中，所述编码控制信号模式包 括以下模式中的任意之一多次按压控制信号模式、脉冲序列控制信 号模式、唯一频率控制信号模式、双音多频DTMF控制信号模式或脉 冲宽度控制信号模式。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的耳机，其中，所述控制器 还包括数据库，用于存储与所述按钮组中的每个按钮相关联的控制信号 信息；以及模块，用于使所述按钮按压与控制信号相关联。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的耳机，其中，所述控制器 将所述控制信号传送至所述耳机内的场效应晶体管'FET'，用于传送 至所述标准耳机插孔。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的耳机，其中，多按钮控 制还包括分压器。
8. 根据权利要求7所述的耳机，其中，所述控制信号被经由所述 分压器传送至所述标准耳机插孔。
9. 根据前述权利要求中的任一项所述的耳机，还包括用于为所述控制器供电的电池。
10. 根据权利要求9所述的耳机，其中，所述电池包括可再充电的 电池、法拉电容器、或一次性使用电池。
11. 根据权利要求4所述的耳机，其中，如果所述控制信号模式是 所述多次按压控制信号模式、所述脉冲序列控制信号模式或所述脉冲 宽度控制信号模式，则所述耳机还包括用于限制所述控制信号的转换速率的滤波器。
12. 根据权利要求11所述的耳机，其中，所述滤波器包括RC网络。
13. 根据前述权利要求中的任一项所述的耳机，还包括用于在所述 移动通信设备中容纳有所述标准耳机插孔时、向所述移动通信设备指 示所述多按钮控制的存在的设备。
14. 根据权利要求1至8、 11或12、或13中的任一项所述的、不 从属于权利要求9或10的耳机，其中，当在所述移动通信设备中容纳 有所述标准耳机插孔时，通过由所述移动通信设备提供的麦克风偏压 来为所述控制器供电。
15. —种用于移动通信设备的耳机，包括 标准插孔，能够将所述耳机连接至所述移动通信设备； 一组扬声器，用于在所述插孔连接至所述移动通信设备时，将声音从所述移动通信设备传送给用户；以及多按钮控制，用于在所述插孔连接至所述移动通信设备时，控制 来自所述移动通信设备的声音；其中，所述标准插孔被布置成将来自所述多按钮控制的信号传送 到所述移动通信设备，以便在所述插孔连接至所述移动通信设备时， 向所述扬声器提供声音。
16. 根据权利要求15所述的耳机，其中，所述多按钮控制包括 一组按钮，每个按钮表示所述命令之一；以及控制器，连接至所述按钮组中的每个按钮；其中，当所述控制器检测到针对所述按钮组中的所述按钮之一的 按压时，所述控制器确定哪个按钮被按压，并在所述插孔连接至所述 移动通信设备时，向所述移动通信设备传送与所述按钮相对应的控制信号。
17. —种移动通信设备，具有与之相连的根据权利要求1至14中的任一项所述的耳机或根据权利要求 15或16所述的耳机。
18. 根据权利要求17所述的移动通信设备，其中，所述移动通信 设备包括处理器，用于从所述耳机的所述多按钮控制接收控制信号以 及用于执行相关命令。
全文摘要
本发明涉及一种用于移动通信设备的耳机，该耳机具有多按钮控制，并使用标准耳机插孔来实现。通过微处理器对该多按钮控制进行解码，然后将编码信号从处理器传送到手机。按照这种方式，通过使用标准插孔，耳机上不需要附加的硬件。
文档编号H04R1/10GK101277323SQ20081008587
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月29日
发明者大卫·马克-法恩, 爱德华·辉, 罗伯特·J·洛莱斯 申请人:捷讯研究有限公司